Função de Hash

Aprenda os conceitos essenciais sobre Função de Hash com um resumo para as principais provas de concursos.

Funções de Hash

Olá, pessoal! Tudo bem com vocês?

A transformação digital impactou profundamente a forma como lidamos com documentos. Nesse sentido, surge a Função de Hash como um dos pilares da segurança da informação. Ela aparece em diversos temas cobrados em concursos, como criptografia, certificação digital e assinatura eletrônica. Entender como funciona e para que serve é essencial para enfrentar questões técnicas e aplicadas, cobrada por bancas como FGV, CEBRASPE e FCC.

Neste artigo, apresentaremos um resumo objetivo sobre a Função de Hash, para que você possa revisar a matéria de forma rápida e estratégica.

Confira os tópicos que serão abordados:

Funcionamento da Função de Hash;
Integridade e autenticidade dos dados;
Principais algoritmos de Hash;
Aplicações da Função de Hash.

Funcionamento da Função de Hash

A Função de Hash é um algoritmo que transforma uma entrada de dados (texto, arquivo ou mensagem) em uma sequência alfanumérica de tamanho fixo, chamada de resumo, código de hash, síntese ou digest. Além disso, diferentemente de algoritmos de criptografia, a Função de Hash não utiliza chaves.

Suas principais características são:

Determinística: a mesma entrada sempre gera o mesmo hash.
Unidirecional: não é possível reverter o processo, utilizando uma função inversa, para descobrir o dado original.
Sensível a alterações: uma pequena modificação na entrada altera completamente o resultado.
Tamanho fixo: independentemente do tamanho da entrada, o resumo sempre terá o mesmo número de bits.

Exemplo:

Texto: “Estratégia Concursos”
Hash: c8853f56d (sequência fixa)

Portanto, a função reduz informações complexas em um valor único e padronizado.

Colisões

Em uma Função de Hash, chamamos de colisão a situação em que duas entradas diferentes produzem o mesmo resumo (hash).

Como o hash tem tamanho fixo e o conjunto de entradas possíveis é muito maior, colisões são teoricamente inevitáveis. Porém, um bom algoritmo deve tornar praticamente impossível encontrá-las na prática.

Colisão fraca: quando é possível encontrar duas entradas que resultam no mesmo hash, sem restrição.
Colisão forte: quando é possível forçar que o hash de uma entrada específica coincida com outra.

Problemas de colisão costumam ser responsáveis por tornar alguns algoritmos de hash obsoletos, como veremos adiante.

Integridade e Autenticidade dos Dados

Em sistemas digitais, a Função de Hash serve principalmente para garantir a integridade dos dados.

Se um arquivo for alterado, mesmo que de forma mínima, o hash resultante será totalmente diferente.
Assim, comparar hashes é suficiente para verificar se houve modificação.

Além disso, quando associada a mecanismos de criptografia, a Função de Hash também contribui para a autenticidade. Ou seja, permite confirmar não apenas que os dados não foram adulterados, mas também que foram realmente enviados por quem afirma ser o autor. Isso é especialmente útil para validar valores gerados durante logins, por exemplo.

Portanto:

Hashes diferentes → o arquivo foi alterado.
Hashes iguais → o arquivo está íntegro (desde que o algoritmo seja seguro).

Principais Algoritmos de Hash

Existem diversos algoritmos de hash, com diferentes níveis de segurança. Alguns já caíram em desuso devido a vulnerabilidades, como problemas de colisão. Dessa forma, para te ajudar a revisar e comparar algoritmos mais cobrados, preparamos uma tabela com um resumo prático:

Algoritmo	Tamanho do hash	Situação atual	Pontos fortes	Pontos fracos
MD5	128 bits	Obsoleto	Rápido, simples	Colisões conhecidas
SHA-1	160 bits	Obsoleto	Simples e amplamente difundido no passado	Colisões conhecidas
SHA-256	256 bits	Seguro	Padrão atual em segurança digital	Mais lento que MD5 e SHA-1
SHA-512	512 bits	Seguro	Alta segurança, indicado para sistemas críticos	Algoritmo pesado, pode gerar lentidão
RIPEMD-160	160 bits	Seguro	Versão melhorada do MD, ainda usado em aplicações	Menos popular e atualizado
Whirlpool	512 bits	Seguro	Reconhecido pela ISSO/IEC, forte contra ataques	Pouco utilizado em sistemas comerciais

Aplicações da Função de Hash

As Funções de Hash estão presentes em diversos sistemas digitais do dia a dia. A seguir, listamos as aplicações mais relevantes e frequentemente cobradas em provas:

Verificação de integridade de arquivos:

Usada em downloads de softwares, atualizações de sistemas e backups.
O usuário compara o hash fornecido pelo site com o hash calculado após o download para garantir que o arquivo não foi corrompido ou alterado.

Logins e armazenamento de senhas:

Sistemas não armazenam a senha do usuário em texto puro.
Em vez disso, armazenam apenas o hash da senha.
Na autenticação, o sistema calcula o hash da senha digitada e compara com o valor registrado.

Assinaturas digitais:

A Função de Hash é parte essencial do processo de assinatura digital, garantindo integridade e eficiência no uso de criptografia assimétrica.
O sistema aplica uma função de hash sobre o documento, gerando um resumo único.
Esse resumo é criptografado com a chave privada do signatário, formando a assinatura digital.
O destinatário recalcula o hash do documento recebido.
O sistema descriptografa a assinatura usando a chave pública do emissor.
Se os dois valores coincidirem, fica provada a integridade e autenticidade do documento.

Blockchain e criptomoedas:

As transações em blockchains utilizam funções de hash para encadear blocos de dados, garantindo imutabilidade e segurança.
O Bitcoin, por exemplo, faz uso intensivo do SHA-256.

Controle de versões:

Sistemas como o Git utilizam funções de hash (SHA-1 e SHA-256) para identificar de forma única cada commit ou versão de arquivo.

Índices e buscas em bancos de dados

Funções de hash permitem localizar informações de forma mais rápida e eficiente, especialmente em grandes volumes de dados.

Em concursos, é importante saber que a Função de Hash não se restringe à criptografia, mas está inserida em diversos contextos práticos de segurança e tecnologia da informação.

Finalizando – Função de Hash

O estudo sobre Função de Hash é essencial para concursos que cobram conhecimentos de informática, TI ou segurança da informação. A função garante integridade, contribui para a autenticidade e possibilita a criação de mecanismos fundamentais, como a assinatura digital. A chave para o domínio está na prática.

É importante reforçar que este conteúdo deve ser utilizado como complemento ao material em PDF, onde a abordagem é aprofundada e completa. Além disso, é fundamental praticar com muitas questões, preferencialmente separadas por banca, para entender as diferentes formas de cobrança.

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Bons estudos e até a próxima!